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JPH07230943A - Field emission electron source array and display device - Google Patents

Field emission electron source array and display device

Info

Publication number
JPH07230943A
JPH07230943A JP1854894A JP1854894A JPH07230943A JP H07230943 A JPH07230943 A JP H07230943A JP 1854894 A JP1854894 A JP 1854894A JP 1854894 A JP1854894 A JP 1854894A JP H07230943 A JPH07230943 A JP H07230943A
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JP
Japan
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substrates
electron
substrate
source array
field emission
Prior art date
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Granted
Application number
JP1854894A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3226245B2 (en
Inventor
Masao Urayama
雅夫 浦山
Yuji Maruo
祐二 丸尾
Terutaka Tokumaru
照高 徳丸
Morichika Yano
盛規 矢野
Masayoshi Koba
正義 木場
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP1854894A priority Critical patent/JP3226245B2/en
Publication of JPH07230943A publication Critical patent/JPH07230943A/en
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Landscapes

  • Electron Beam Exposure (AREA)
  • Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
  • Cold Cathode And The Manufacture (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電界放出型の電子銃を用いた大画面での表示
が可能な平面型の表示素子を実現する。 【構成】 電子銃15をマトリクス状に形成した複数の
電子源アレイ基板11を、支持基板20上に配置して、
大型基板を形成する。単一の大型基板に電子銃15を形
成したときと同じ機能が得られるように、複数のアレイ
基板11相互を電気的に接続する。
(57) [Abstract] [Purpose] To realize a flat display element capable of displaying on a large screen using a field emission electron gun. [Structure] A plurality of electron source array substrates 11 each having an electron gun 15 formed in a matrix are arranged on a support substrate 20,
Form a large substrate. The plurality of array substrates 11 are electrically connected to each other so that the same function as when the electron gun 15 is formed on a single large substrate is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、多数の微小な電界放出
型の電子銃をマトリクス状(二次元平面状)に配置した
基板を同一平面上に複数配置した電界放出型電子源アレ
イおよびこの電界放出型電子源アレイを利用した平面型
の表示素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a field emission type electron source array in which a plurality of substrates each having a large number of minute field emission type electron guns arranged in a matrix form (two-dimensional plane form) are arranged on the same plane. The present invention relates to a flat display device using a field emission type electron source array.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の集積回路や薄膜の分野において用
いられている微細加工技術の進歩に伴い、最近では、高
電界において電子を放出する電界放出型電子源の製造技
術が急速に進んでおり、一例として、微小な構造の電界
放出型電子銃が製造されて来ている。
2. Description of the Related Art With the recent progress in fine processing technology used in the fields of integrated circuits and thin films, the manufacturing technology of a field emission type electron source that emits electrons in a high electric field has been rapidly advanced recently. As an example, a field emission type electron gun having a minute structure has been manufactured.

【0003】このような電界放出型電子銃は、電子を放
出するエミッタと、電子引き出しのためのゲート電極と
により構成される。この種の電界放出型電子銃を同一平
面に多数配置し、それぞれをX−Yマトリクス駆動で駆
動制御すれば、所望の位置にある電子銃を動作させるこ
とができる。
Such a field emission type electron gun is composed of an emitter for emitting electrons and a gate electrode for extracting electrons. By arranging a large number of field emission electron guns of this type on the same plane and controlling the drive of each by XY matrix drive, the electron gun at a desired position can be operated.

【0004】そして、多数の電界放出型電子銃が形成さ
れた電子銃アレイ(電子源アレイ)の表面側に、蛍光層
を有する透明基板を対向配置すると、電子銃アレイから
放出される電子によって蛍光層が発光するので、平面型
の表示素子が実現される。
Then, when a transparent substrate having a fluorescent layer is arranged to face the surface side of an electron gun array (electron source array) having a large number of field emission electron guns formed, fluorescence is emitted by electrons emitted from the electron gun array. Since the layers emit light, a flat display element is realized.

【0005】電界放出型電子銃アレイを用いた平面型の
表示素子の製造方法およびその動作特性は、例えば、バ
キュームマイクロエレクトロニクス国際会議91(IV
MC91) において、R.MEYER等によって発表
された研究報告に開示されている。
A method of manufacturing a flat display element using a field emission electron gun array and its operating characteristics are described in, for example, International Conference on Vacuum Microelectronics 91 (IV).
MC91). It is disclosed in the research report published by MEYER et al.

【0006】図11および図12は蛍光体を用いた自発
光方式の平面型の表示素子を示す。電子銃アレイは、1
枚のアレイ基板11によって構成される。アレイ基板1
1は、基板12の表面(上面)に、複数本のエミッタ電
極(エミッタ電極ライン)13と、これに直交する複数
本のゲート電極(ゲート電極ライン)14を形成し、か
つ、それぞれの交点に電子銃15をマトリクス状に形成
した構成になっている。エミッタ電極13とゲート電極
14および隣接するゲート電極間は絶縁層16により電
気的に絶縁されている。
FIGS. 11 and 12 show a self-luminous flat display element using a phosphor. 1 electron gun array
It is composed of a single array substrate 11. Array substrate 1
The reference numeral 1 indicates that a plurality of emitter electrodes (emitter electrode lines) 13 and a plurality of gate electrodes (gate electrode lines) 14 orthogonal to the emitter electrodes (emitter electrode lines) 13 are formed on the surface (upper surface) of a substrate 12, and at their intersections. The electron gun 15 is formed in a matrix. The emitter electrode 13, the gate electrode 14, and the adjacent gate electrodes are electrically insulated by the insulating layer 16.

【0007】上記の電子銃アレイは、図13(A)〜
(F)に従ったプロセスで作製される。
The above electron gun array is shown in FIG.
It is produced by the process according to (F).

【0008】まず、図13(A)に示すように、例え
ば、石英からなる基板12の表面にエミッタ電極13と
なる金属薄膜(モリブデン)をライン状に形成する。続
いて、図13(B)に示すように、ライン状の金属薄膜
との電気的絶縁を保つために、その上から基板12上
に、絶縁層16となる二酸化シリコンを1.5μm程度
の厚みに積層する。
First, as shown in FIG. 13A, a thin metal film (molybdenum) to be the emitter electrode 13 is formed in a line on the surface of a substrate 12 made of, for example, quartz. Subsequently, as shown in FIG. 13B, in order to maintain electrical insulation from the line-shaped metal thin film, silicon dioxide to be the insulating layer 16 is formed on the substrate 12 from above to a thickness of about 1.5 μm. To stack.

【0009】次に、図13(C)に示すように、エッチ
ング用マスクおよび後工程でのリフトオフのために、絶
縁層16の上にアルミニウム17を100nm積層した
後、その表面に直径1μmの円形パターンをネガ状態で
形成する。その後、アルミニウム17および絶縁層16
を順次エッチングしてホール19を形成する。
Next, as shown in FIG. 13C, 100 nm of aluminum 17 is laminated on the insulating layer 16 for etching mask and lift-off in a later step, and then a circular shape having a diameter of 1 μm is formed on the surface thereof. The pattern is formed in a negative state. Then aluminum 17 and insulating layer 16
Are sequentially etched to form holes 19.

【0010】次に、基板12を水平面内で回転しなが
ら、基板表面に対して垂直方向から電子銃材となるモリ
ブデン18を蒸着して、ホール19内に電子銃15を形
成する(図13(D))。その後、図13(E)に示す
ように、リン酸によりアルミニウム17を溶解して絶縁
層16上の不要物を除去する。最後に、図13(F)に
示すように、露出した絶縁層16の表面にゲート電極1
4となる金属薄膜(モリブデン)をライン状に形成す
る。これによって、図11および図12に示す電子銃ア
レイが作製される。
Next, while rotating the substrate 12 in a horizontal plane, molybdenum 18 serving as an electron gun material is vapor-deposited from a direction perpendicular to the substrate surface to form an electron gun 15 in the hole 19 (see FIG. 13 ( D)). After that, as shown in FIG. 13E, the aluminum 17 is dissolved by phosphoric acid to remove unnecessary substances on the insulating layer 16. Finally, as shown in FIG. 13F, the gate electrode 1 is formed on the exposed surface of the insulating layer 16.
A metal thin film (molybdenum) to be 4 is formed in a line shape. As a result, the electron gun array shown in FIGS. 11 and 12 is manufactured.

【0011】このような構成の電子銃アレイを平面型の
表示素子に応用する場合は、電子の放出側に相当する上
部に蛍光体が配置される。また、その周囲に駆動回路が
配置され、エミッタ電極13をデータライン、ゲート電
極14を走査ラインとして、X−Yマトリクス駆動する
と、所定位置の電子銃がドライブされ、ドライブされた
電子銃から上方に向けて電子が放出される。そして、放
出された電子が衝突する蛍光体が発光され、これで表示
素子としての機能が発揮される。
When the electron gun array having such a structure is applied to a flat display element, a phosphor is arranged on an upper portion corresponding to an electron emission side. In addition, a driving circuit is arranged around it, and when the XY matrix drive is performed with the emitter electrode 13 as the data line and the gate electrode 14 as the scanning line, the electron gun at a predetermined position is driven, and the electron gun is driven upward. Electrons are emitted toward. Then, the phosphor with which the emitted electrons collide emits light, and the function as a display element is thereby exhibited.

【0012】ところで、従来の蛍光表示管が、点状の電
子銃から放出された電子ビームを電子光学的に集光、走
査することにより各画素を発光させて表示機能を発揮さ
せていたのに対し、この表示素子は、マトリクス状に配
置された多数の電子銃を独立して走査することにより、
それぞれに対応する画素を発光させることが可能にな
る。従って、上記の表示素子によれば、従来の蛍光表示
管と同等の性能を維持しつつ、集光光学系等が不要にな
ると共に、平面構造であるため、大幅な薄型化、軽量化
が可能となる利点がある。
By the way, the conventional fluorescent display tube performs the display function by causing each pixel to emit light by electron-optically focusing and scanning the electron beam emitted from the dot-shaped electron gun. On the other hand, this display element, by independently scanning a large number of electron guns arranged in a matrix,
It is possible to make the pixels corresponding to each emit light. Therefore, according to the above display element, while maintaining the performance equivalent to that of the conventional fluorescent display tube, the condensing optical system etc. are not necessary, and since it has a planar structure, it can be significantly thinned and reduced in weight. There is an advantage to be.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電子銃アレイは、1枚のアレイ基板11によって構成さ
れている。そのため、大型の表示素子を作製する場合に
は、大面積の基板12に極めて多くの電子銃15を形成
した大型のアレイ基板11が必要になる。このような大
型のアレイ基板11の作製は、製造装置の大型化や歩留
まりの低下を招く。このため、アレイ基板11の大型化
には限界があり、電子銃アレイひいては平面型の表示素
子の大型化を図る上でのネックになっていた。
However, the conventional electron gun array is composed of one array substrate 11. Therefore, when manufacturing a large-sized display element, a large-sized array substrate 11 in which an extremely large number of electron guns 15 are formed on a large-area substrate 12 is required. The production of such a large array substrate 11 leads to an increase in the size of a manufacturing apparatus and a reduction in yield. For this reason, there is a limit to the size increase of the array substrate 11, which has been a bottleneck in increasing the size of the electron gun array and hence the flat display element.

【0014】本発明は上記従来技術の問題点を解決する
ものであり、その目的は、大型化が容易で表示品位が優
れた大面積の表示画面を低コストで製造することができ
る電界放出型電子源アレイおよびこの電界放出型電子源
アレイを用いた低コストで歩留まりの良い表示素子を提
供することにある。
The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and an object thereof is a field emission type which can easily manufacture a large-sized display screen with excellent display quality at a low cost. An object of the present invention is to provide an electron source array and a display device using the field emission type electron source array at a low cost and a high yield.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明の電界放出型電子
源アレイは、電界放出の原理に基づいて電子を放出する
多数の電子銃がそれぞれマトリクス状に形成された複数
の基板を同一平面上に配置してなり、そのことにより上
記目的が達成される。
In the field emission type electron source array of the present invention, a plurality of substrates each having a large number of electron guns for emitting electrons based on the principle of field emission are formed in a matrix on the same plane. The above-mentioned objects are achieved thereby.

【0016】好ましくは、前記複数の基板間を電気的に
接続し、前記電子銃をX−Yマトリクス駆動する。
Preferably, the plurality of substrates are electrically connected and the electron gun is driven in an XY matrix.

【0017】また、本発明の電界放出型電子源アレイ
は、電界放出の原理に基づいて電子を放出する多数の電
子銃がそれぞれマトリクス状に形成された複数の基板を
同一平面上に配置した電界放出型電子源アレイであっ
て、該基板の周縁部に、該電子銃が存在しない接続用ス
ペースを設け、該接続用スペースに、該電子銃をX−Y
マトリクス駆動するための電極ラインを延出させると共
に、該電極ラインの該基板間に位置する部分に、半田と
の濡れ性が良好な接続部を設けてなり、そのことにより
上記目的が達成される。
The field emission type electron source array of the present invention is an electric field obtained by arranging a plurality of substrates, each of which has a plurality of electron guns emitting electrons based on the principle of field emission, formed in a matrix on the same plane. In the emission electron source array, a connection space in which the electron gun does not exist is provided in a peripheral portion of the substrate, and the electron gun is arranged in the connection space in the XY direction.
The electrode line for matrix driving is extended, and a connecting portion having good wettability with solder is provided in a portion of the electrode line located between the substrates, thereby achieving the above object. .

【0018】また、本発明の表示素子は、電界放出の原
理に基づいて電子を放出する多数の電子銃がそれぞれマ
トリクス状に形成された複数の基板を同一の平面上に配
置すると共に、これらの基板に蛍光体を対向配置してな
り、そのことにより上記目的が達成される。
Further, in the display element of the present invention, a plurality of electron guns for emitting electrons based on the principle of field emission are arranged on the same plane with a plurality of substrates each formed in a matrix. Phosphors are arranged opposite to each other on the substrate, whereby the above object is achieved.

【0019】好ましくは、前記基板の上にそれぞれ形成
された電子放出源を一つの真空容器内に収納する。
Preferably, the electron emission sources formed on the substrate are housed in one vacuum container.

【0020】また、好ましくは、前記真空容器を、前記
複数の基板が配置される支持基板と、蛍光体面を有する
基板とで構成する。
Preferably, the vacuum container is composed of a supporting substrate on which the plurality of substrates are arranged and a substrate having a phosphor surface.

【0021】また、好ましくは、前記電子放出源を同一
の形状とする。
Further, preferably, the electron emission sources have the same shape.

【0022】また、好ましくは、前記支持基板の周縁部
を電子放出源と同じ厚さにし、該周縁部に電極ラインを
形成する。
Further, preferably, the peripheral portion of the supporting substrate has the same thickness as the electron emission source, and the electrode line is formed on the peripheral portion.

【0023】また、好ましくは、前記支持基板の材質を
前記基板の材質と同一にする。
Preferably, the material of the supporting substrate is the same as the material of the substrate.

【0024】また、好ましくは、前記基板の周縁部に、
前記電子銃が存在しない接続用スペースを設け、該接続
用スペースに、該電子銃をX−Yマトリクス駆動駆動す
るための電極ラインを延出させると共に、該電極ライン
の該基板間に位置する部分に、半田との濡れ性が良好な
接続部を設ける。
Further, preferably, in the peripheral portion of the substrate,
A connection space in which the electron gun does not exist is provided, and an electrode line for driving and driving the electron gun in an XY matrix is extended to the connection space, and the electrode line is located between the substrates. In addition, a connection portion having good wettability with solder is provided.

【0025】また、本発明の表示素子は、電界放出の原
理に基づいて電子を放出する多数の電子銃がそれぞれマ
トリクス状に形成された複数の基板を電気的に接続した
電界放出型電子源アレイと、該電界放出型電子源アレイ
を構成する複数の基板を支持する支持基板と、該電界放
出型電子源アレイの表面側に対向配置され、該支持基板
と共に真空容器を構成し、且つ、複数の該基板それぞれ
に形成された多数の電子銃から放出される電子により発
光する蛍光層が形成された蛍光体側基板とを備えてお
り、そのことにより上記目的が達成される。
The display element of the present invention is a field emission type electron source array in which a plurality of electron guns for emitting electrons based on the principle of field emission are electrically connected to a plurality of substrates each formed in a matrix. A support substrate that supports a plurality of substrates that form the field emission electron source array; and a support substrate that is arranged to face the surface side of the field emission electron source array and that constitutes a vacuum container together with the support substrate. And a phosphor-side substrate on which a phosphor layer that emits light by electrons emitted from a large number of electron guns is formed on each of the substrates, thereby achieving the above object.

【0026】好ましくは、前記複数の基板間の接続部に
おいて拡大した画素ピッチを補正する光学素子を設け
る。
Preferably, an optical element for correcting the enlarged pixel pitch is provided at the connection portion between the plurality of substrates.

【0027】また、好ましくは、前記複数の基板間の接
続部において拡大した画素ピッチを補正する手段とし
て、該基板上に形成された電子銃から放出される電子を
偏向させる偏向電極を設ける。
Further, preferably, a deflection electrode for deflecting electrons emitted from an electron gun formed on the substrate is provided as a means for correcting the enlarged pixel pitch in the connection portion between the plurality of substrates.

【0028】また、好ましくは、前記電子放出源の周縁
部の画素ピッチを中央部の画素ピッチよりも狭くする。
Further, preferably, the pixel pitch at the peripheral portion of the electron emission source is made narrower than the pixel pitch at the central portion.

【0029】[0029]

【作用】本発明の電界放出型電子源アレイは、電界放出
の原理に基づいて電子を放出する多数の電子銃が形成さ
れた複数枚の基板を同一平面上に配置する構成をとるの
で、各基板間を電気的に適切に接続すれば、表示性能を
損なうことなく、複数枚の小型基板を用いた大面積での
表示動作が可能になる。即ち、単一の大型基板を用いた
場合と同様の特性を発揮できる。
The field-emission electron source array of the present invention has a structure in which a plurality of substrates having a large number of electron guns for emitting electrons are arranged on the same plane based on the principle of field emission. By properly electrically connecting the substrates, it is possible to perform a display operation in a large area using a plurality of small substrates without impairing the display performance. That is, it is possible to exhibit the same characteristics as when using a single large substrate.

【0030】また、このような電界放出型電子源アレイ
に蛍光体面を対向配置すれば、大面積の平面型表示素子
を得ることができる。
Further, by disposing the phosphor surface facing such a field emission type electron source array, it is possible to obtain a large area flat display element.

【0031】[0031]

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below.

【0032】図1および図2は本発明の電界放出型電子
源アレイを使用した平面型の表示素子の一実施例を示
す。
1 and 2 show an embodiment of a flat type display device using the field emission type electron source array of the present invention.

【0033】表示素子は、図1および図2に示すよう
に、複数の電界放出型の電子源アレイ基板11、11…
(以下多数の電子銃が形成された個々の基板を電子源ア
レイ基板という)を同一平面内に配置して相互に電気的
に接続した電子源アレイ10と、該電子源アレイ10を
支持する単一の支持基板20と、電子源アレイ10の表
面側(上面側)に若干の隙間をあけて対向配置された蛍
光体側基板30とを有する。図1(B)に示すように、
電子源アレイ基板11と蛍光体側基板30とは、接着層
33および複数のスペーサ40を介して対向配置されて
いる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the display element includes a plurality of field emission type electron source array substrates 11, 11, ...
An electron source array 10 in which (individual substrates on which a large number of electron guns are formed is called an electron source array substrate) are arranged in the same plane and electrically connected to each other, and a single substrate for supporting the electron source array 10 are provided. It has one support substrate 20 and a phosphor-side substrate 30 which is arranged opposite to the front surface side (upper surface side) of the electron source array 10 with a slight gap. As shown in FIG. 1 (B),
The electron source array substrate 11 and the phosphor-side substrate 30 are arranged so as to face each other with an adhesive layer 33 and a plurality of spacers 40 in between.

【0034】この実施例の電子源アレイ10は、支持基
板20上に配置された3×3、合計9個の電子源アレイ
基板11、11…からなる。それぞれの電子源アレイ基
板11は、図3に示すように、例えば、厚さ1mmの70
59ガラス(コーニング)からなる基板12の表面に、複
数本のエミッタ電極13と、これに直交する複数本のゲ
ート電極14を形成し、かつ、それぞれの交点に電子銃
15をマトリクス状に形成した構成になっている。エミ
ッタ電極13とゲート電極14および隣接するゲート電
極間は絶縁層16により電気的に絶縁されている。
The electron source array 10 of this embodiment is composed of 3 × 3 electron source array substrates 11, 11, ... As shown in FIG. 3, each electron source array substrate 11 is, for example, 70 mm thick with a thickness of 70 mm.
59 A plurality of emitter electrodes 13 and a plurality of gate electrodes 14 orthogonal to the emitter electrodes 13 were formed on the surface of a substrate 12 made of glass (Corning), and electron guns 15 were formed in a matrix at each intersection. It is configured. The emitter electrode 13, the gate electrode 14, and the adjacent gate electrodes are electrically insulated by the insulating layer 16.

【0035】なお、各電子源アレイ基板11、11…間
の電極ライン(エミッタ電極ライン13,ゲート電極ラ
イン14)および電子源アレイ基板11の電極ラインと
支持基板20上の電極ラインとの間は、半田層61によ
り電気的に接続されている。
The electrode lines (emitter electrode line 13, gate electrode line 14) between the electron source array substrates 11, 11 ... And between the electrode line of the electron source array substrate 11 and the electrode line on the supporting substrate 20. , Are electrically connected by the solder layer 61.

【0036】この電子源アレイ基板11の作製は、図1
2に示す上記の製造プロセスに従って行われる。それ
故、ここでは説明を省略する。
This electron source array substrate 11 is manufactured by referring to FIG.
It is performed according to the above manufacturing process shown in FIG. Therefore, the description is omitted here.

【0037】なお、この実施例の表示素子は、合計9個
の電子源アレイ基板11、11…を同一平面上に配置し
ているが、電子源アレイ基板11の枚数については限定
されるものではない。例えば、図4〜図7に示す実施例
では、電子源アレイ基板11は、2×2、合計4枚の電
子源アレイ基板11、11…が支持基板20上に配置さ
れている。この表示素子の各電子源アレイ基板11も上
記の製造プロセスで作製され、各電子源アレイ基板11
には、石英基板12上にゲート電極ライン14とエミッ
タ電極ライン13とが互いに直交して配線されている。
そして、その交点に電子銃15が形成されている。ま
た、各配線の接続部はゲート電極ライン14およびエミ
ッタ電極ライン13上にニッケル層19b、金層19a
が積層され、それを覆うようにして半田層61が形成さ
れている。
In the display element of this embodiment, a total of nine electron source array substrates 11, 11, ... Are arranged on the same plane, but the number of electron source array substrates 11 is not limited. Absent. For example, in the embodiment shown in FIGS. 4 to 7, the electron source array substrate 11 has 2 × 2, that is, a total of four electron source array substrates 11, 11 ... Are arranged on the support substrate 20. Each electron source array substrate 11 of this display element is also manufactured by the above manufacturing process, and each electron source array substrate 11 is manufactured.
The gate electrode lines 14 and the emitter electrode lines 13 are wired on the quartz substrate 12 at right angles to each other.
The electron gun 15 is formed at the intersection. The connection portion of each wiring is formed on the gate electrode line 14 and the emitter electrode line 13 by a nickel layer 19b and a gold layer 19a.
Are laminated, and a solder layer 61 is formed so as to cover it.

【0038】次に、図4〜図7に示される実施例を例に
とって、各電子源アレイ基板11相互間の電気的な接続
方法について説明する。
Next, a method for electrically connecting the electron source array substrates 11 to each other will be described with reference to the embodiments shown in FIGS.

【0039】まず、図5に示すように、電子源アレイ基
板11を同一平面上に所定の間隔を設けて配置する。続
いて、各電極ライン13、14の接続部分、即ち基板間
に位置する電極ライン接続部分に後工程での半田の濡れ
性がとれるようにニッケル層19bを0.5〜1μm程
度の厚みで積層し、その上に、ニッケル層19bの酸化
を防止するために、金層19aを0.3μmの厚みで積
層する。この積層工程は、図6に示す遮蔽マスク50を
用いて行われる。
First, as shown in FIG. 5, the electron source array substrate 11 is arranged on the same plane at a predetermined interval. Subsequently, a nickel layer 19b having a thickness of about 0.5 to 1 μm is laminated on a connection portion of the electrode lines 13 and 14, that is, an electrode line connection portion located between the substrates so as to obtain wettability of solder in a subsequent process. Then, a gold layer 19a is laminated thereon with a thickness of 0.3 μm in order to prevent oxidation of the nickel layer 19b. This laminating step is performed using the shielding mask 50 shown in FIG.

【0040】次に、図7(A)に示すように、所定間隔
で4枚配置された各電子源アレイ基板11、11…の間
隔内に縦横方向に半田ワイヤ60、60を配置する。続
いて、これらの半田ワイヤ60、60をレーザにより加
熱する。この加熱により半田ワイヤ60が溶融し、溶融
した半田は濡れ性のない石英基板12上ではじかれ、濡
れ性の良好なニッケル層19b、金層19aに選択的に
半田層61を形成し、これで基板間における電極ライン
13、14の接続が行われる。
Next, as shown in FIG. 7A, the solder wires 60, 60 are arranged in the vertical and horizontal directions within the space between the four electron source array substrates 11, 11 ... Arranged at a predetermined space. Subsequently, these solder wires 60, 60 are heated by a laser. The solder wire 60 is melted by this heating, and the melted solder is repelled on the non-wettable quartz substrate 12 to selectively form the solder layer 61 on the nickel layer 19b and the gold layer 19a having good wettability. Then, the electrode lines 13 and 14 are connected between the substrates.

【0041】ここで、電子源アレイ基板11のサイズ、
電子銃の個数等は、図1〜図3の実施例を例にとると、
1個の電子源アレイ基板11の大きさは、いずれも6
0.8mm×83.6mmであり、その電子源アレイ基
板11に形成された電子銃15の個数は約350,000,000
である。エミッタ電極13およびゲート電極14は厚み
が0.4μm、幅が0.2mmのモリブデン層からな
る。エミッタ電極13およびゲート電極14の本数はそ
れぞれ160本および220本であり、それぞれのピッチは
0.38mmに設定されている。
Here, the size of the electron source array substrate 11 is
Regarding the number of electron guns and the like, taking the embodiment of FIGS. 1 to 3 as an example,
The size of each electron source array substrate 11 is 6
The size is 0.8 mm × 83.6 mm, and the number of electron guns 15 formed on the electron source array substrate 11 is about 350,000,000.
Is. The emitter electrode 13 and the gate electrode 14 are made of a molybdenum layer having a thickness of 0.4 μm and a width of 0.2 mm. The numbers of the emitter electrodes 13 and the gate electrodes 14 are 160 and 220, respectively, and their pitches are set to 0.38 mm.

【0042】図2に示すように、電子源アレイ基板11
の電極接続のために、基板12の表面周縁部には、電子
銃15が存在しない接続用スペースが設けられている。
一方、エミッタ電極13およびゲート電極14は、基板
12の端まで形成されている。そして、接続用スペース
の特に端から150μmのエミッタ電極13ラインおよび
ゲート電極ライン14の上には、厚さ0.5〜1μmの
ニッケル層と厚さ0.3μmの金層を積層して半田層1
9が形成されている。この積層は、後述の接続工程にお
いて、半田の濡れ性を高めて各電極ラインの接続を容易
にするためである。
As shown in FIG. 2, the electron source array substrate 11
For the electrode connection, the connection space where the electron gun 15 does not exist is provided in the peripheral portion of the surface of the substrate 12.
On the other hand, the emitter electrode 13 and the gate electrode 14 are formed up to the end of the substrate 12. Then, on the emitter electrode 13 line and the gate electrode line 14 particularly 150 μm from the end of the connection space, a nickel layer having a thickness of 0.5 to 1 μm and a gold layer having a thickness of 0.3 μm are laminated to form a solder layer. 1
9 is formed. This stacking is for improving the wettability of the solder and facilitating the connection of the electrode lines in the connection step described later.

【0043】次に、図8に従い支持基板20の詳細につ
いて説明する。この支持基板20は、複数の電子源アレ
イ基板11を整列状態で配置させる目的に加えて、蛍光
体側基板30と共に真空容器を構成する目的を有する。
特に後者の目的のために、支持基板20の周縁部には、
額縁状の枠体21が取り付けられている。電子源アレイ
10を構成する複数枚の電子源アレイ基板11、11…
は、この枠体21内に配置されている。
Next, the details of the support substrate 20 will be described with reference to FIG. The support substrate 20 has the purpose of forming a vacuum container together with the phosphor-side substrate 30 in addition to the purpose of arranging the plurality of electron source array substrates 11 in an aligned state.
Particularly for the latter purpose, the peripheral portion of the support substrate 20 is
A frame-shaped frame body 21 is attached. A plurality of electron source array substrates 11, 11 ... Which constitute the electron source array 10.
Are arranged in the frame 21.

【0044】支持基板20および枠体21は、表示素子
作製工程での温度変化により電極ライン接続部に断線等
が起きないように、電子源アレイ基板11を構成する基
板12と同一の材質で製作するのが好ましい。本実施例
では、基板12と同じ7059ガラスを用いた。支持基板2
0の大きさは202.4×270.8mmであり、枠体21の大き
さは厚さ1mm、幅10mmとした。なお、枠体21は
フリットガラスにより基板12の周縁部に取り付けられ
ている。
The supporting substrate 20 and the frame body 21 are made of the same material as the substrate 12 constituting the electron source array substrate 11 so that the electrode line connecting portion will not be broken due to temperature changes in the display element manufacturing process. Preferably. In this example, the same 7059 glass as the substrate 12 was used. Support substrate 2
The size of 0 was 202.4 × 270.8 mm, and the size of the frame body 21 was 1 mm in thickness and 10 mm in width. The frame 21 is attached to the peripheral portion of the substrate 12 by frit glass.

【0045】枠体21の表面には、図1、図8等に示す
ように、アレイ基板11のエミッタ電極ライン13およ
びゲート電極ライン14を外部に引き出すために、これ
らに対応して引出電極22が形成されている。引出電極
22の材質は、エミッタ電極ライン13およびゲート電
極ライン14と同じモリブデンであり、幅およびピッチ
もこれらと同じ値に設定されている。引出電極22の内
側部分には、電極接続のために、半田層19と同じニッ
ケル層および金層からなる半田層23が、内縁から0.
5mmの範囲にわたって形成されている。
On the surface of the frame body 21, as shown in FIGS. 1 and 8, in order to lead out the emitter electrode line 13 and the gate electrode line 14 of the array substrate 11 to the outside, the lead electrode 22 corresponding to them is formed. Are formed. The material of the extraction electrode 22 is the same molybdenum as the emitter electrode line 13 and the gate electrode line 14, and the width and pitch are also set to the same values. A solder layer 23, which is the same as the solder layer 19 and includes a nickel layer and a gold layer, is provided on the inner side of the lead electrode 22 from the inner edge for connecting the electrodes.
It is formed over a range of 5 mm.

【0046】次に、蛍光体側基板30について説明す
る。蛍光体側基板30は、図1に示すように、支持基板
20に形成された引出電極22が外側方に露出するよう
に、支持基板20より若干小さいサイズとされている。
蛍光体側基板30の材質は、電子源アレイ基板11の基
板12と同一のものが好ましく、本実施例では基板12
と同じ7059ガラスとした。
Next, the phosphor side substrate 30 will be described. As shown in FIG. 1, the phosphor-side substrate 30 has a size slightly smaller than that of the support substrate 20 so that the extraction electrode 22 formed on the support substrate 20 is exposed to the outside.
The material of the phosphor side substrate 30 is preferably the same as the substrate 12 of the electron source array substrate 11, and in the present embodiment, the substrate 12 is used.
Same as 7059 glass.

【0047】蛍光体側基板30のコーナ部には、図1お
よび図9に示すように、内径が1mmのスルーホール3
4が設けられている。このスルーホール34は、真空容
器形成後の排気と、電極ラインの外部引き出しに用に使
用される。電極ラインの外部引き出しのために、スルー
ホール34の内面および開口部の周囲1mmの領域に
は、メタライズ層35が、メッキにより形成されてい
る。なお、図6(A)は背面図であり、両図のスルーホ
ール34は同一のものである。
As shown in FIGS. 1 and 9, through holes 3 having an inner diameter of 1 mm are provided at the corners of the phosphor side substrate 30.
4 are provided. The through holes 34 are used for exhausting the vacuum container after formation and for drawing out the electrode lines to the outside. A metallization layer 35 is formed by plating on the inner surface of the through hole 34 and in a region 1 mm around the opening in order to lead the electrode line to the outside. Note that FIG. 6A is a rear view, and the through holes 34 in both figures are the same.

【0048】蛍光体側基板30の裏面(図6では上側)
には、ITOからなる透明電極31が全面にわたって形
成されている。透明電極31の上には、厚さ4〜6μm
の蛍光層32が、蛍光体側基板30の周縁部を除いて積
層されている。蛍光層32は、蛍光体である粒径約3μ
mのZnO(より具体的には、Zn粉末およびフリット
ガラスを、低分子量のアクリル樹脂をα−テルピネオー
ルに溶かした溶液中に混入し、ボールミルを用いてよく
混練してペースト状にしたもの)を、スクリーン印刷に
より塗布し、これを乾燥および焼成して形成される。ま
た、透明電極31上の周縁部には、真空シールを行うた
めに、接着層33が形成されている。接着層33は、フ
リットガラスペーストをスクリーン印刷により塗布し、
乾燥および仮焼成して形成される。接着層33の厚み
は、120〜150μmである。なお、前記メタライズ
層35は、透明電極31の形成後に形成され、その透明
電極31と電気的に接続されている。
Backside of phosphor side substrate 30 (upper side in FIG. 6)
A transparent electrode 31 made of ITO is formed over the entire surface. The thickness of the transparent electrode 31 is 4 to 6 μm.
The fluorescent layers 32 are laminated except for the peripheral portion of the phosphor-side substrate 30. The phosphor layer 32 is a phosphor having a particle size of about 3 μm.
m ZnO (more specifically, Zn powder and frit glass were mixed in a solution in which a low molecular weight acrylic resin was dissolved in α-terpineol and kneaded well using a ball mill to form a paste). It is formed by applying by screen printing, drying and baking. Further, an adhesive layer 33 is formed on the peripheral portion of the transparent electrode 31 for vacuum sealing. The adhesive layer 33 is formed by applying a frit glass paste by screen printing,
It is formed by drying and calcination. The thickness of the adhesive layer 33 is 120 to 150 μm. The metallized layer 35 is formed after the transparent electrode 31 is formed and is electrically connected to the transparent electrode 31.

【0049】図1〜図3に示す表示素子は、以上に説明
した各部材を用いて組み立てられる。以下にその組立工
程を図10に従って説明する。
The display element shown in FIGS. 1 to 3 is assembled by using each member described above. The assembly process will be described below with reference to FIG.

【0050】まず、図10(A)、(B)に示すよう
に、支持基板20上の枠体21の内側に、9個の電子源
アレイ基板11を3×3に配置する。電子源アレイ基板
11のエミッタ電極13およびゲート電極14の各端部
には、ニッケル層19bの上に金層19aを積層した半
田層(接続端子部)19が形成されている。また、枠体
21の表面には、アレイ基板11のエミッタ電極13お
よびゲート電極14に対応して引出電極22が形成さ
れ、その上にも、半田層19と同じ積層構造の半田層2
3が形成されている。そして、支持基板20上に電子源
アレイ基板11を配置することにより、隣接する電子源
アレイ基板11、11のエミッタ電極13、13同士お
よびゲート電極14、14同士が突き合わされる。ま
た、外側に位置する電子源アレイ基板11のエミッタ電
極13およびゲート電極14が、それぞれ対応する引出
電極22と突き合わされる。
First, as shown in FIGS. 10A and 10B, 9 electron source array substrates 11 are arranged in a 3 × 3 manner inside the frame 21 on the support substrate 20. At each end of the emitter electrode 13 and the gate electrode 14 of the electron source array substrate 11, a solder layer (connection terminal portion) 19 in which a gold layer 19a is laminated on a nickel layer 19b is formed. Further, the extraction electrode 22 is formed on the surface of the frame body 21 so as to correspond to the emitter electrode 13 and the gate electrode 14 of the array substrate 11, and the solder layer 2 having the same laminated structure as the solder layer 19 is formed thereon.
3 is formed. By disposing the electron source array substrate 11 on the support substrate 20, the emitter electrodes 13, 13 of the adjacent electron source array substrates 11, 11 and the gate electrodes 14, 14 of the adjacent electron source array substrates 11, 11 are butted against each other. Further, the emitter electrode 13 and the gate electrode 14 of the electron source array substrate 11 located on the outside are butted with the corresponding extraction electrodes 22.

【0051】支持基板20上に電子源アレイ基板11が
配置されると、上記のように、それぞれの突き合わせ部
上に、エミッタ電極13の方向およびゲート電極14の
方向に連続する半田ワイヤ60を載せ、突き合わせ部と
の交点部をレーザにより加熱する。溶融した半田は、濡
れ性のないガラス基板12上でははじかれ、濡れ性の良
好な半田層19、23に選択的に付着して、突き合わせ
部上に半田層61が積層される。このように、濡れ性の
良好なニッケル層19b、金層19aの積層部19を選
択的に接付着させると、隣接する電極ライン同士がショ
ートすることがない。
When the electron source array substrate 11 is arranged on the support substrate 20, the solder wires 60 continuous in the direction of the emitter electrode 13 and the direction of the gate electrode 14 are placed on the respective abutting portions as described above. , Heating the intersection with the butt section with a laser. The melted solder is repelled on the glass substrate 12 having no wettability, selectively adheres to the solder layers 19 and 23 having good wettability, and the solder layer 61 is laminated on the abutting portion. As described above, when the laminated portions 19 of the nickel layer 19b and the gold layer 19a having good wettability are selectively brought into contact with each other, the adjacent electrode lines do not short-circuit.

【0052】上記のプロセスを経て、図2に示すよう
に、3×3の電子源アレイ基板11のエミッタ電極1
3、13同士およびゲート電極14、14同士が電気的
に接続されて、電子源アレイ10が作製される。また、
電子源アレイ10のエミッタ電極13およびゲート電極
14が、枠体21上の対応する引出電極22と電気的に
接続される。
Through the above process, as shown in FIG. 2, the emitter electrode 1 of the 3 × 3 electron source array substrate 11 is formed.
The electron source array 10 is manufactured by electrically connecting the electrodes 3 and 13 and the gate electrodes 14 and 14 to each other. Also,
The emitter electrode 13 and the gate electrode 14 of the electron source array 10 are electrically connected to the corresponding extraction electrodes 22 on the frame body 21.

【0053】支持基板20上に電子源アレイ10が作製
されると、次に、図10(D)に示すように、その電子
源アレイ10上に直径が100μmのガラスボール状のス
ペーサ40を散布し、その後、蛍光体側基板30を重ね
合わせ、外縁部の接着層33に対して約0.1N/cm
2 の圧力を加えながら、Arガス雰囲気中で焼成を行
い、真空容器を形成する。続いて、真空チャンバー内で
ベークを行いながら、蛍光体側基板30のスルーホール
34を通して真空容器内を排気し、同じ真空内で半田ボ
ールを溶かして形成した封止部36(図1参照)により
スルーホール34を塞ぐ。これにより、表示素子が作製
される。
When the electron source array 10 is manufactured on the support substrate 20, next, glass ball spacers 40 having a diameter of 100 μm are scattered on the electron source array 10 as shown in FIG. Then, the phosphor-side substrate 30 is overlaid, and about 0.1 N / cm with respect to the adhesive layer 33 at the outer edge portion.
While applying a pressure of 2, baking is performed in an Ar gas atmosphere to form a vacuum container. Subsequently, while baking is performed in the vacuum chamber, the inside of the vacuum container is evacuated through the through holes 34 of the phosphor side substrate 30, and the sealing portion 36 (see FIG. 1) formed by melting the solder balls in the same vacuum is used for the through. Block the hole 34. As a result, the display element is manufactured.

【0054】完成した表示素子は、電子放出源として、
約10000個の電子銃15を有する60.8mm×83.
6mmの電子源アレイ基板11を3×3に配置して構成
した電子銃アレイ10を具備する。従って、この表示素
子は、約90000個の電子銃15を有し、且つ(60.8
mm×83.6mm)×9倍の有効表示面積を有する大
型表示素子となる。
The completed display element is used as an electron emission source.
60.8 mm × 83. With approximately 10,000 electron guns 15.
The electron gun array 10 is configured by arranging 6 mm electron source array substrates 11 in 3 × 3. Therefore, this display element has about 90,000 electron guns 15, and (60.8
mm × 83.6 mm) × 9 times the effective display area.

【0055】電子銃アレイ10を構成する9個の電子源
アレイ基板11は、同一形状の小型基板としたので、そ
れぞれの生産性が良く、従って、電子銃アレイ10の生
産性も良好となる。そのため、これを使用する表示素子
は、大型素子であるにもかかわらず、その生産性がよ
く、高い歩留まりで動作することを確認できた。因み
に、約90000個の電子銃15を有し、且つ(60.8m
m×83.6mm)×9倍の有効表示面積を有する単一
の電子源アレイを製造することは、製造装置の大型化お
よび歩留まりの低下という制約があるため、困難であ
る。
Since the nine electron source array substrates 11 constituting the electron gun array 10 are small substrates having the same shape, the productivity of each is good, and therefore the productivity of the electron gun array 10 is also good. Therefore, it has been confirmed that the display element using this has high productivity and operates at a high yield, although it is a large element. By the way, it has about 90,000 electron guns 15 and (60.8m
It is difficult to manufacture a single electron source array having an effective display area of (m × 83.6 mm) × 9 times because there are constraints such as an increase in the size of a manufacturing apparatus and a reduction in yield.

【0056】また、上記の実施例では、電子源アレイ基
板11の周縁部に電子銃15が存在しない接続用スペー
スを設け、且つ、その接続用スペースにおいて、エミッ
タ電極13上およびゲート電極14上に半田との濡れ性
が良好な半田層19を形成したので、電極ラインの接続
が容易である。
Further, in the above embodiment, a connection space where the electron gun 15 does not exist is provided in the peripheral portion of the electron source array substrate 11, and in the connection space, on the emitter electrode 13 and the gate electrode 14. Since the solder layer 19 having good wettability with the solder is formed, the electrode lines can be easily connected.

【0057】次に、上記のようにして作製された、表示
素子の動作を説明する。
Next, the operation of the display element manufactured as described above will be described.

【0058】複数枚の電子源アレイ基板11、11…か
らなる電子源アレイ10のエミッタ電極13をデータラ
イン、ゲート電極14を走査ラインとして、駆動回路に
よりX−Yのマトリックス駆動を行う。これにより、所
望の位置の電子銃15が動作する。動作した電子銃15
から放出した電子は、蛍光層32に衝突してその部分を
発光させる。すなわち、蛍光層32の電子銃15に対応
する部分が画素となる。
An electron source array 10 including a plurality of electron source array substrates 11, 11 ... Using the emitter electrodes 13 as data lines and the gate electrodes 14 as scanning lines, an XY matrix drive is performed by a drive circuit. As a result, the electron gun 15 at the desired position operates. Operated electron gun 15
The electrons emitted from the collide with the fluorescent layer 32 and cause the portion to emit light. That is, the portion of the fluorescent layer 32 corresponding to the electron gun 15 becomes a pixel.

【0059】上記実施例の表示素子では、約90000個の
画素を有するが、電子源アレイ10を構成する9枚の電
子源アレイ基板11は、電極ラインの接続のために周縁
部に、電子銃15が存在しないスペースを設けた構成に
なっている。この構成のため、電子源アレイ基板11の
各電子銃15から電子を板面に垂直な方向に放出する
と、電子源アレイ基板11の継ぎ目部分(電極ラインの
接続部)に対応するところに画素欠落部分が生じる。換
言すると、アレイ基板11の継ぎ目部分で電子銃15お
よび画素のドットピッチが広がっている。
Although the display device of the above-mentioned embodiment has about 90,000 pixels, the nine electron source array substrates 11 constituting the electron source array 10 have electron guns at the periphery for connecting the electrode lines. The structure is provided with a space where 15 does not exist. Due to this configuration, when electrons are emitted from each electron gun 15 of the electron source array substrate 11 in a direction perpendicular to the plate surface, pixels are missing at a position corresponding to a joint portion (connection portion of electrode lines) of the electron source array substrate 11. Part arises. In other words, the dot pitch of the electron gun 15 and the pixel is widened at the joint portion of the array substrate 11.

【0060】これを補正するためには、例えば光学素子
を用いて、外周部の画素を外側に屈折させる。これによ
り、継ぎ目部分の画素欠落が見掛け上解消される。
In order to correct this, for example, an optical element is used to refract the pixels in the outer peripheral portion to the outside. This apparently eliminates the pixel loss in the joint portion.

【0061】その場合、電子源アレイ基板11の外周部
における電子銃15のドットピッチを、内周部における
ドットピッチより狭くしておくのが良い。即ち、このよ
うなドットピッチにしておけば、その分、光学素子によ
る補正が容易になり、簡単かつ安価な光学素子が使用で
きるからである。
In this case, it is preferable that the dot pitch of the electron gun 15 on the outer peripheral portion of the electron source array substrate 11 is narrower than the dot pitch on the inner peripheral portion. That is, if the dot pitch is set as described above, the correction by the optical element becomes easier accordingly, and a simple and inexpensive optical element can be used.

【0062】また、このようなドットピッチの補正は、
電子源アレイ基板11の各電子銃15から放出される電
子を偏向電極によって偏向させることによっても可能で
ある。
Further, such dot pitch correction is
It is also possible to deflect the electrons emitted from each electron gun 15 of the electron source array substrate 11 by the deflection electrode.

【0063】[0063]

【0064】[0064]

【発明の効果】本発明の電界放出型電子源アレイは、多
数の電子銃をマトリクス状に形成した複数の基板を同一
平面上に配置する構成をとるので、各基板間を電気的に
適切に接続すれば、各電子銃を、単一の大型の基板上に
形成された多数の電子銃をX−Yマトリクス駆動する場
合と同様に、駆動できる。このように、複数の小型の基
板を配置して大型化を図る場合は、大型の基板を作製す
る場合につきものの、歩留りの低下や、製造装置の大型
化を要するといった欠点がないので、製造効率の向上お
よび低コスト化が可能になる。
The field-emission electron source array of the present invention has a structure in which a plurality of substrates each having a large number of electron guns formed in a matrix are arranged on the same plane, so that the respective substrates can be electrically electrically connected appropriately. If they are connected, each electron gun can be driven in the same manner as the case where a large number of electron guns formed on a single large substrate are driven by an XY matrix. In this way, when arranging a plurality of small substrates to increase the size, there is no disadvantage such as a decrease in yield or the need for an increase in the size of the manufacturing apparatus, though there is a problem in manufacturing a large size substrate. Can be improved and the cost can be reduced.

【0065】また、本発明の表示素子は、このような、
電界放出型電子源アレイを利用するものであるので、上
記の効果を享受できる大画面の平面型の表示素子を実現
できる。
The display element of the present invention is
Since the field-emission electron source array is used, it is possible to realize a large-screen flat display element that can enjoy the above-mentioned effects.

【0066】また、特に請求項3記載の電界放出型電子
源アレイおよび請求項7記載の表示素子によれば、隣接
する基板間の電気的な接続を一層容易に行えるので、そ
の分、歩留りの向上およびコストダウンが図れる。
Further, in particular, according to the field emission type electron source array of the third aspect and the display element of the seventh aspect, the electrical connection between the adjacent substrates can be further facilitated, so that the yield can be increased accordingly. Improvement and cost reduction can be achieved.

【0067】また、特に請求項5又は請求項6記載の表
示素子によれば、各基板を真空容器内に整然と収納する
構成をとるので、各基板に形成された電子銃が劣化する
ことがない。従って、歩留りおよび品質の向上に寄与で
きる。
Further, according to the display element of claim 5 or 6, in particular, since each substrate is housed in a vacuum container in an orderly manner, the electron gun formed on each substrate is not deteriorated. . Therefore, the yield and quality can be improved.

【0068】また、特に請求項9又は請求項10記載の
表示素子によれば、基板接続部におけるドットピッチの
狂いを補正できるので、表示品位の向上に大いに寄与で
きる。
Further, in particular, according to the display element of the ninth or tenth aspect, it is possible to correct the deviation of the dot pitch in the substrate connecting portion, which can greatly contribute to the improvement of the display quality.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】(A)は本発明の表示素子の一実施例を示す模
式的平面図、(B)は(A)のA−A線による断面図で
ある。
1A is a schematic plan view showing an embodiment of a display element of the present invention, and FIG. 1B is a sectional view taken along the line AA of FIG.

【図2】(A)は本発明の表示素子の一実施例を示す平
面図、(B)は(A)のB−B線による断面図である。
2A is a plan view showing an embodiment of the display element of the present invention, and FIG. 2B is a sectional view taken along line BB of FIG.

【図3】本発明の表示素子に利用される電子源アレイ基
板の一実施例を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing an embodiment of an electron source array substrate used for the display device of the present invention.

【図4】(A)は本発明の表示素子の他の実施例を示す
平面図、(B)は(A)のC−C線による断面図、
(C)は(A)のD−D線による断面図である。
4A is a plan view showing another embodiment of the display element of the present invention, FIG. 4B is a sectional view taken along line CC of FIG.
(C) is sectional drawing by the DD line of (A).

【図5】(A)は図4の表示素子に利用される電子源ア
レイ基板の斜視図、(B)は表示素子の平面図である。
5A is a perspective view of an electron source array substrate used in the display element of FIG. 4, and FIG. 5B is a plan view of the display element.

【図6】(A)は図4に示す表示素子のまた別の平面
図、(B)は(A)のE−E線による断面図、(C)は
(A)のF−F線による断面図である。
6A is another plan view of the display element shown in FIG. 4, FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line EE of FIG. 6A, and FIG. 6C is taken along line FF of FIG. FIG.

【図7】(A)は図1〜図3に示される表示素子に半田
ワイヤが形成された状態を示す平面図、(B)は(A)
のG−G線による断面図、(C)は(A)のI−I線に
よる断面図である。
7A is a plan view showing a state where solder wires are formed on the display device shown in FIGS. 1 to 3, and FIG. 7B is a view showing FIG.
Is a cross-sectional view taken along the line GG of FIG.

【図8】(A)は本発明の表示素子に設けられた引出電
極を示す概略平面図、(B)は(A)のJ−J線による
断面図である。
FIG. 8A is a schematic plan view showing an extraction electrode provided in the display element of the present invention, and FIG. 8B is a sectional view taken along line JJ of FIG.

【図9】(A)は図1(A)の背面図、(B)は(A)
のK−K線による断面図である。
9 (A) is a rear view of FIG. 1 (A), and FIG. 9 (B) is (A).
3 is a cross-sectional view taken along line KK of FIG.

【図10】本発明の表示素子の組立工程を示す断面図で
ある。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a process of assembling the display element of the present invention.

【図11】従来の電子銃アレイを示す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing a conventional electron gun array.

【図12】電子銃アレイに使用される基板の構造を模式
的に示す断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a substrate used for an electron gun array.

【図13】基板の製造工程を示す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the substrate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 電子源アレイ 11 電子源アレイ基板 13 エミッタ電極(エミッタ電極ライン) 14 ゲート電極(ゲート電極ライン) 15 電子銃 16 絶縁層 20 支持基板 21 枠体 22 引出電極 23 半田層(接続端子部) 30 蛍光体側基板 31 透明電極 32 蛍光層 33 接着層 34 スルーホール 35 メタライズ層 40 スペーサ 50 遮蔽マスク 60 半田ワイヤ 61 半田層 10 Electron Source Array 11 Electron Source Array Substrate 13 Emitter Electrode (Emitter Electrode Line) 14 Gate Electrode (Gate Electrode Line) 15 Electron Gun 16 Insulating Layer 20 Supporting Substrate 21 Frame 22 Extraction Electrode 23 Solder Layer (Connection Terminal) 30 Fluorescence Body side substrate 31 Transparent electrode 32 Fluorescent layer 33 Adhesive layer 34 Through hole 35 Metallized layer 40 Spacer 50 Shielding mask 60 Solder wire 61 Solder layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01J 31/15 C (72)発明者 矢野 盛規 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 木場 正義 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Internal reference number FI Technical indication location H01J 31/15 C (72) Inventor Morinori Yano 22-22 Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Incorporated (72) Inventor Masayoshi Kiba 22-22 Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電界放出の原理に基づいて電子を放出す
る多数の電子銃がそれぞれマトリクス状に形成された複
数の基板を同一平面上に配置した電界放出型電子源アレ
イ。
1. A field-emission electron source array in which a plurality of electron guns for emitting electrons based on the principle of field emission are arranged on the same plane, with a plurality of substrates each formed in a matrix.
【請求項2】 前記複数の基板間を電気的に接続し、前
記電子銃をX−Yマトリクス駆動する請求項1記載の電
界放出型電子源アレイ。
2. The field emission electron source array according to claim 1, wherein the plurality of substrates are electrically connected to each other and the electron gun is driven in an XY matrix.
【請求項3】 電界放出の原理に基づいて電子を放出す
る多数の電子銃がそれぞれマトリクス状に形成された複
数の基板を同一平面上に配置した電界放出型電子源アレ
イであって、 該基板の周縁部に、該電子銃が存在しない接続用スペー
スを設け、該接続用スペースに、該電子銃をX−Yマト
リクス駆動するための電極ラインを延出させると共に、
該電極ラインの該基板間に位置する部分に、半田との濡
れ性が良好な接続部を設けた電界放出型電子源アレイ。
3. A field emission type electron source array in which a plurality of electron guns for emitting electrons based on the principle of field emission are arranged on the same plane, and a plurality of substrates each formed in a matrix are arranged on the same plane. A connection space in which the electron gun does not exist is provided in the peripheral portion of, and an electrode line for driving the electron gun in an XY matrix is extended in the connection space.
A field emission type electron source array in which a connection portion having good wettability with solder is provided in a portion of the electrode line located between the substrates.
【請求項4】 電界放出の原理に基づいて電子を放出す
る多数の電子銃がそれぞれマトリクス状に形成された複
数の基板を同一の平面上に配置すると共に、これらの基
板に蛍光体を対向配置した表示素子。
4. A plurality of electron guns that emit electrons based on the principle of field emission are arranged on the same plane with a plurality of substrates each formed in a matrix, and phosphors are arranged opposite to these substrates. Display element.
【請求項5】 前記基板の上にそれぞれ形成された電子
放出源を一つの真空容器内に収納した請求項4記載の表
示素子。
5. The display device according to claim 4, wherein the electron emission sources formed on the substrate are housed in one vacuum container.
【請求項6】 前記真空容器が、前記複数の基板が配置
される支持基板と、蛍光体面を有する基板とを重ね合わ
せて形成されている請求項5記載の表示素子。
6. The display element according to claim 5, wherein the vacuum container is formed by stacking a support substrate on which the plurality of substrates are arranged and a substrate having a phosphor surface.
【請求項7】 前記基板の周縁部に、前記電子銃が存在
しない接続用スペースを設け、該接続用スペースに、該
電子銃をX−Yマトリクス駆動駆動するための電極ライ
ンを延出させると共に、該電極ラインの該基板間に位置
する部分に、半田との濡れ性が良好な接続部を設けた請
求項4〜請求項6記載の表示素子。
7. A connection space in which the electron gun does not exist is provided in the peripheral portion of the substrate, and an electrode line for driving the electron gun in an XY matrix drive is extended in the connection space. 7. The display element according to claim 4, wherein a connection portion having good wettability with solder is provided in a portion of the electrode line located between the substrates.
【請求項8】 電界放出の原理に基づいて電子を放出す
る多数の電子銃がそれぞれマトリクス状に形成された複
数の基板を電気的に接続した電界放出型電子源アレイ
と、 該電界放出型電子源アレイを構成する複数の基板を支持
する支持基板と、 該電界放出型電子源アレイの表面側に対向配置され、該
支持基板と共に真空容器を構成し、且つ、複数の該基板
それぞれに形成された多数の電子銃から放出される電子
により発光する蛍光層が形成された蛍光体側基板とを備
えた表示素子。
8. A field emission electron source array in which a plurality of electron guns for emitting electrons based on the principle of field emission are electrically connected to a plurality of substrates each formed in a matrix, and the field emission electron. A support substrate that supports a plurality of substrates that form the source array, and a support substrate that is disposed opposite to the front surface side of the field emission electron source array, forms a vacuum container together with the support substrate, and is formed on each of the plurality of substrates. And a phosphor side substrate on which a phosphor layer emitting light by electrons emitted from a large number of electron guns is formed.
【請求項9】 前記複数の基板間の接続部において拡大
した画素ピッチを補正する光学素子を備えている請求項
4〜請求項8記載の表示素子。
9. The display element according to claim 4, further comprising an optical element that corrects an enlarged pixel pitch in a connection portion between the plurality of substrates.
【請求項10】 前記複数の基板間の接続部において拡
大した画素ピッチを補正する手段として、該基板上に形
成された電子銃から放出される電子を偏向させる偏向電
極を備えている請求項4〜請求項8記載の表示素子。
10. A deflection electrode for deflecting electrons emitted from an electron gun formed on the substrate is provided as a means for correcting an enlarged pixel pitch in a connection portion between the plurality of substrates. ~ The display element according to claim 8.
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